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Hierbei handelt es sich um eine Teilanmeldung aus der europäischen
Patentanmeldung EP-A 0 438 745 (EP 91 118 399.4), welche eine Videokamera des Typs
betrifft, wie er im Oberbegriff im Anspruch 1 beschrieben ist mit einer
digitalisierten Bildverarbeitung. Eine digitale Farbsignal-Verarbeitung wird auf der Basis
zweier Zeitgabetakte durchgeführt mit einem ersten Takt, der mit dem
Abtastzyklus des Bildsignals synchronisiert ist, und einem zweiten Takt mit einer
Frequenz, die n mal die Frequenz eines Farbhilfsträgers ist, der von dem
Farbfernsehsystem abhängt, das verwendet wird. Die Kameras dieses Typs sind im Stand der
Technik bekannt und beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
JP-A-63045163 oder in dem US-Patent Nr. US-A 4,626,898 beschrieben.
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Ein Bild wird durch den Festkörper-CCD-Sensor der Videokamera aufgenommen.
Der Sensor nimmt mehrere Werte an, wie z. B. die Zahl horizontaler Pixel. Da die
horizontale Abtastperiode festgelegt ist, müssen verschiedene Frequenzen des
horizontalen Pixel-Lesetaktes (Sensortakt) entsprechend der Zahl von Pixeln für
jedes verschiedene Abtastsystem vorgesehen sein. Beispielsweise beinhaltet die
Sensor-Traktfrequenz (fs) für ein NTSC-Farbfernsehsystem die Werte von 9,5
MHz, 12,7 MHz, 14,3 MHz, etc. Im Allgemeinen ist es erwünscht, dass die
Signalverarbeitung in der Digitalkamera in Synchronisierung mit dem Sensortakt
wegen seiner Einfachheit und Vorzügen von Schaltkreisen kleiner Größe
durchgeführt wird. Man beachte, dass die Signalverarbeitung in dem Kodierer mit einem
Takt, der n-(n = 3 oder 4)-fach größer ist, als die Frequenz des Farb-Hilfsträgers,
durchgeführt werden muss (fsc). Somit wird, falls beim Digitalisieren aller
Signalverarbeitungen in einer Kamera die Relation fs nisc (n = 3, 4, 6, 8, ete.)
nicht erfüllt ist (die Phase eines hohen Taktes ist nicht dafür festgelegt), wird Jitter
von (nfs)&supmin;¹ im Transfer von Daten zum Kodierer erzeugt. Falls n = 4, beträgt der
Jitter für NTSC (4 fsc)&supmin;¹ = 70 ns und für PAL (4 fsc)&supmin;¹ = 56 ns. Wenn
beispielsweise die Zahl von Sensortakten in der horizontalen Periode 550 ist, dann ist 1/fs
= 1H/550 = 115 ns. Eine derartig große Zeitgabe-Differenz wird einen Jitter in
dem Ausgabebild erzeugen, welcher für menschliche Augen sichtbar ist.
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Der für das Farbsignal erlaubte Jitter-Bereich ist 35 ns oder weniger, so dass es
offensichtlich ist, dass der obige Jitter außerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Es
wurde herausgefunden, dass n = 8 oder größer sein muss, um innerhalb des
zulässigen Bereichs zu bleiben. Jedoch leidet tataächlich die Signalverarbeitung
basierend auf der Oszillation bei 8 fsc (NTSC 28,6 MHz, PAL 35,44 MHz) an den
folgenden Defekten:
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1. Die Oszillation ist wahrscheinlich instabil, so dass eine strikte Spezifikation
für einen Oszillator erforderlich wäre. Darüber hinaus ist der
Energieverbrauch des Oszillators verdoppelt.
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2. Die Antwortzeit und Schaltgeschwindigkeit für ein Gate, das in einer
Kodierschaltung verwendet wird, ist zweimal so hoch erforderlich als zuvor, so dass
strikte Spezifikationen auch für die Komponenten erforderlich sind. Der
Energieverbrauch für die Kodierschaltung ist erhöht. Aus diesem Grund kann
tatsächlich die Signalverarbeitung nur mit Takten von 4 fsc oder weniger
durchgeführt werden.
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Die Bauteile des Stands der Technik leiden an weiteren Defekten. Beim
Umwandeln der Signalverarbeitung in der Videokamera von einem analogen System in
ein digitales System wird das Verwenden einer Synchronisierung eines
Luminanz-Signals mit einem Syne-Signal, wenn dem Luminanz-Signal die Syne-
Signale hinzugefügt sind, nicht in Betracht gezogen, obwohl das Luminanz-Signal
synchron mit dem Sensortakt fs ist und die Syne-Signale synchron mit n·fsc sind.
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Darüber hinaus, da die horizontale Lesetaktfrequenz für den Sensor bei einem
bestimmten Wert festgelegt ist, kann die Videokamera nicht mit dem Sensor
zusammenwirken, der bei einer anderen Taktfrequenz festgelegt ist; daher hat die
Videokamera keine ausreichende Flexibilität.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Videokamera
bereitzustellen, welche alle Signalverarbeitungen in digitalisierter Form durchführt
einschließlich des Kodierers, der den Jitter innerhalb eines zulässigen Bereichs (35 ns
oder weniger) halten kann, wenn 4 fsc als der Datenverarbeitungstakt verwendet
wird, wobei dies in einer Videokamera eines niedrigen Energieverbrauchs und
kleiner Größe/geringen Gewichts resultiert. Eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es, eine Videokamera bereitzustellen, welche einen Digital-
Signalprozessor aufweist, der verhindert, dass Jitter auf einem Ausgabebild
erzeugt wird und ein programmierbares Synchronisierungssignal-Takt-
Erzeugungsmittel (TG, SSG), welches durch einen Mikrocomputer gesteuert wird,
um die Zeitgabe des Sync-Signals variabel zu machen, wobei es mit Sensoren
zusammenwirkt, welche mehrere verschiedene Spezifikationen aufweisen.
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Diese und weitere Aufgaben werden auf vorteilhafte Weise im Prinzip durch
Anwenden der Merkmale gelöst, die im charakterisierenden Teil von Anspruch 1
niedergelegt sind. Weitere Verbesserungen werden durch die abhängigen
Ansprüche bereitgestellt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Um den Jitter innerhalb des zulässigen Bereichs zu halten, weist die Videokamera
gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, einen A/D-
Wandler auf zum Umwandeln des Bildsignals von dem CCD-Sensor in ein
digitales Signal, synchron mit einem Sensortakt, einen Signalprozessor zum
Verarbeiten des digitalisierten Bildsignals auf der Basis eines Sensortaktes, um ein
Luminanz-Signal und ein Farbdifferenz-Signal zu erzeugen, einen Kodierer zum
abgestimmten Modulieren des Farbdifferenz-Signals auf der Basis eines Taktes
bei der Periode von vier mal fsc (worauf im Folgenden als 4 fsc-Takt Bezug
genommen wird) und einen D/A-Wandler zum Umwandeln der zwei digitalisierten
Signale (Luminanz und Farbe) nach einer Modulation in resultierende analoge
Signale zur Betrachtung durch die menschlichen Augen.
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Darüber hinaus, um zu verhindern, dass der Jitter erzeugt wird, ist eine Sync-
Signal-Erzeugungsschaltung (SSG) vorgesehen, welche zwei Einheiten aufweist,
d. h. eine n fsc-Einheit zum Erzeugen horizontaler und vertikaler Sync-Signale für
einen Sensor, welcher das Signal bei der Frequenz NFSC als einen Takt
verwendet und eine fs-Einheit zum Erzeugen des Sync-Signals für das TV.
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Eine weitere Ausführungsform weist eine programmierbare SSG auf, die die
Zeitgabe des Sync-Signals für die TV-Einheit verändern kann, das durch die fs-
Zeitgabe-Einheit erzeugt ist, um mit mehreren Sensoren zusammenzuwirken,
welche verschiedene Spezifikationen aufweisen, und einen Mikrocomputer um sie zu
steuern.
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Noch eine weitere Ausführungsform weist eine Signal-Schaltschaltung auf, um
alternativ die Sync-Signale für das Luminanz-Signal und die TV-Einheit zum
D/A-Wandler zuzuführen und eine Takt-Schaltschaltung, um alternativ den Takt
bei der Frequenz NFSC und den Sensortakt fs als einen Takt für den D/A-
Wandler zu liefern.
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In der ersten oben erwähnten Ausführungsform verarbeitet, wenn der Takt bei der
Frequenz von NFSC geliefert wird, die nfsc-Einheit Zeitgabe-Pulssequenzen z. B.
durch einen Zähler, um ein horizontales Sync-Signal (CHD) und vertikales Sync-
Signal (VD) für die Videokamera zu erzeugen, welche zum Sensortreiber-
Zeitgabe-Generator (TG) geliefert werden. TG erzeugt einen Senssortakt fs,
welcher ein Signal verwendet, das synchron mit dem CHD ist und liefert mehrere
Arten von Steuersignalen einschließlich des Sensortaktes fs zu dem digitalen Signalprozessor
und der fs-Einheit in dem SSG. Der Digital-Signalprozessor führt
eine Signalverarbeitung durch unter Verwendung des Sensortaktes fs als einen
Takt, um das Luminanz-Signal zu erzeugen und des Farbdifferenz-Signals.
Andererseits erzeugt die fs-Einheit, unter Verwendung des Sensortaktes als einen Takt,
auch die Sync-Signale wie etwa ein Komposit-Sync-Signal (CSYNC) für ein TV.
Daher sind das Luminanz-Signal und die Sync-Signale synchron mit dem
Sensortakt fs, so dass das Luminanz-Signal synchron mit den Sync-Signalen ist.
Somit tritt, wenn der Digital-Signalprozessor die Sync-Signale dem Luminanz-
Signal hinzufügt, nur eine kurze Zeitgabe-Differenz auf, was einen Jitter
verhindert.
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In der zweiten oben genannten Ausführungsform werden, falls Zeitgabedaten,
welche in eine Status-Halteschaltung zwischengespeichert sind, Steuersignale wie
etwa der Sensortakt und das vertikale Sync-Signal jeweils vom Mikrocomputer,
TG bzw. der n fsc-Einheit geliefert, verarbeitet die fs-Einheit den Wert eines
Zählers, welcher fs als Takt aufweist, mit den Zeitgabedaten, wobei ein
horizontales Sync-Signal erzeugt wird, und synthetisiert das horizontale Sync-Signal und
das vertikale Sync-Signal, welche von der n fsc-Einheit geliefert sind, um die
erforderlichen Sync-Steuersignale zu erzeugen. Somit, falls die Zeitgabedaten,
welche von dem Mikrocomputer zu der fs-Einheit geliefert werden für die
Spezifikation eines verwendeten Sensors gesetzt sind, können die Sync-Signale, welche auf
den Sensor anwendbar sind, erzeugt werden, wobei eine Flexibilität für mehrere
Sensoren realisiert wird, die verschiedene Spezifikationen aufweisen.
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In der dritten Ausführungsform, die oben genannt ist, wird während einer
horizontalen Austastperiode und zu der Zeit (Punkt A), wenn das Luminanz-Signal
bei einem vorbestimmten Niveau ist, vor der horizontalen Austastperiode und
horizontalen Synchronisierungsperiode, die Signal-Schaltschaltung auf die Seite
der Sync-Signale geschaltet und auch die Takt-Schaltschaltung wird auf die Seite
des nfsc geschaltet, so dass die Sync-Signale dem D/A-Wandler unter
Verwendung des nfsc-Taktes zugeführt werden. Ähnlich werden während der horizontalen
Austastperiode und zu der Zeit (Punkt B), wenn das Luminanz-Signal bei
einem vorbestimmten Niveau ist nach der horizontalen Austastperiode, die Signal-
Schaltschaltung und die Takt-Schaltschaltung entgegengesetzt zu der obigen
geschaltet, so dass ein analoges Luminanz-Signal von dem D/A-Wandler erzeugt
wird. Daher wird, selbst wenn die Luminanz- und die Sync-Signale miteinander
nicht synchron sind, an den Punkten A und B kein Jitter erzeugt, wegen des
festgelegten Niveaus des Luminanz-Signals.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die obigen und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung
werden aus der Betrachtung der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen einer Videokamera offensichtlich werden, welche in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen anzusehen ist, welche wie folgt aufgelistet sind:
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Videokamera gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches Details der Sync-Signal-
Erzeugungseinheit SSG von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches Details des Digital-
Signalprozessors zeigt;
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Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches Details der programmierbaren
Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 550 von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 5 ist eine Modifikation der Ausführungsform von Fig. 1;
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Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm der Sync-Signale von Fig. 5;
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Fig. 7 ist ein Blockdiagramm einer Modifikation der Latch-Schaltung und
der horizontalen Sync-Schaltung von Fig. 5;
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Fig. 8 ist ein Blockdiagramm der Videokamera gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der Videokamera gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 10A ist ein Blockdiagramm einer Schaltung zum Zuführen der
Luminanz- und Sync-Signale zu dem D/A-Wandler der Videokamera;
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Fig. 10B ist ein Zeitdiagramm, um den Betrieb der Signal-Schaltschaltung
von Fig. 10A zu erläutern;
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Fig. 11 ist eine Wellenform des Luminanz-Signals, welchem die Sync-
Signale von Fig. 10 hinzugefügt sind;
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Fig. 12 bis 14 sind schematische Blockdiagramme von Videokameras gemäß der
weiteren Ausführungsformen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nun wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, eine Erläuterung
mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben.
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Das Videokamera-System gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 ist
zusammengesetzt aus einem Sensor 1, einem Analog/Digital-Wandler (A/D) 2, einem
Digital-Signalprozessor 3, einem Digital/Analog-Wandler (D/A) 4, einem
Sensortreiber-Zeitgabe-Generator (TG) 5, einer Oszillations-Schaltung 51, einer Sync-
Signal-Erzeugungsschaltung (SSG) 6 und einer Oszillations-Schaltung 61.
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Im Folgenden wird der Betrieb des Videokamera-Systems erläutert. Sensor 1,
erzeugt, wenn er ein optisches Bildsignal 11 empfangen hat, für jede einzelne
horizontale Abtastperiode ein analoges Pixel-Signal 12, bestehend aus wiederholten
Farbsignalen, die synchron mit dem Sensortakt sind, welcher die Frequenz fs und
alternativ eine unterschiedliche aufweist. Der Betrieb des Sensors 1 wird durch
das Steuersignal 18 von dem TG 5 gesteuert. Der A/D 2 wandelt, wenn er das
analoge Pixelsignal von dem Sensor 1 empfängt, es in ein digitales Pixelsignal 13
um, welches wiederum an den Digital-Signalprozessor 3 geliefert wird. Der
Digital-Signalprozessor
3 erzeugt, wenn er das digitale Pixelsignal 13 von dem A/D 2,
das Steuersignal 18 vom TG 5 und das Sync-Signal 20 und Steuersignal 23 vom
556 6 empfängt, ein Luminanz-Signal 14 und ein Farbsignal 15, welchen jeweils
das Sync-Signal hinzugefügt ist, welche zu dem D/A 4 geliefert werden. Der DIA
4 wandelt, wenn er das Luminanz-Signal und das Farbsignal 15, welchen das
Sync-Signal hinzugefügt ist, diese zwei Signale 14 und 15 in analoge Signale um,
um ein Luminanz-Signal 16 bzw. ein Farbsignal 17 zu erzeugen, welchen jeweils
die analogen Sync-Signale hinzugefügt sind. Zusätzlich erzeugt der SSG 6 das
Sync-Signal 20 auf der Basis des Steuersignals 18. Und der TGS erzeugt das
Steuersignal 18 auf der Basis des Steuersignals 19, das von dem SSG 6 gesendet
ist und des Referenzsignals 50, das von der Oszillationsschaltung 51 gesendet ist.
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Fig. 2 zeigt eine konkrete Anordnung des SSG 6. In Fig. 2 wird der SSG 6
gebildet aus einer mfsc-Einheit 62 und einer fs-Einheit 63. Des Weiteren ist die n fsc-
Einheit 62 gebildet aus einer horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 621
und einer vertikalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 622 und die fs-Einheit ist
gebildet aus einer horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 633 und einer
Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 635. Der Betrieb des SSG 6 wird unten
erläutert.
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Zuerst erzeugt, wenn die n fsc-Einheit 62 das Signal 60 bei der Frequenz von n fsc
von der Oszillationsschaltung 61 empfängt, die horizontale Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung 621 ein horizontales Sync-Signal 623, das zur vertikalen
Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 622 gesendet ist. Die vertikale Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung 622 erzeugt, wenn sie das horizontale Sync-Signal 623 von
der horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 621 erhält, ein vertikales
Sync-Signal 625, das so der Sync-Signal-Erzeugungseinheit 635 in der fs-Einheit
63 geliefert wird. Des Weiteren sendet die mfsc-Einheit 62 das Signal (CHD) 624
zur TG 5 als die Steuersignale 19, um das Signal zu erzeugen, welches den Sensor
1 horizontal antreibt in dem horizontalen Sync-Signal 623 und das Signal (VD)
626, um das Signal zu erzeugen, das den Sensor 1 vertikal antreibt in dem vertikalen
Sync-Signal 625. Der TG 5, welcher die Steuersignale 19 von dem SSG 6
empfängt nimmt die Plhasenangleichung des Signals, das durch Frequenzteilen des
Referenzsignals 50 erhalten wurde, welches von der Oszillationsschaltung 50
geliefert wird, mit dem CHD 624 und erzeugt die Steuersignale wie etwa den
Sensortakt bei der Frequenz von fs von dem obigen Referenzsignal 50; die
Steuersignale 18 werden zur fs-Einheit 63 in dem SSG 6 gesendet. Die horizontale Sync-
Signal-Erzeugungsschaltung 633 erzeugt, wenn sie die Steuersignale 18 empfängt,
ein horizontales Sync-Signal 638, welches synchron mit dem Sensortakt fs ist, das
zur Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 635 geliefert wird. Die Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung 635 erzeugt, wenn sie das vertikale Sync-Signal 625 von der
vertikalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 622, das horizontale Sync-Signal
638 von der horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 633 erhält, Sync-
Signale (CSYNC, CBLK, BF) 20, welche zu der digitalen Signalverarbeitungs-
Schaltung 3 geliefert werden. Man beachte, dass das horizontale Sync-Signal 638
und das vertikale Sync-Signale 625 synchron mit dem Sensortakt fs sind, so dass
die Sync-Signale auch synchron mit dem Sensortakt fs sind.
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Fig. 3 zeigt eine konkrete Anordnung der Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 3.
Die Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 13 ist gebildet aus einer Y/C-
Trennschaltung 31, einer Y-Verarbeitungsschaltung 32, einer
C-Verarbeitungsschaltung und einer CSYNC-Zusatzschaltung 34 und einer BF-Zusatzschaltung 35
und einer Modulationsschaltung 36. Der Betrieb der Digitalsignal-
Verarbeitungsschaltung 3 wird unten erläutert.
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Zuerst erzeugt die Y/C-Trennschaltung 31, wenn sie das digitale Pixelsignal 13
von dem A/D 2 empfängt, das erste Pixelsignal 301, welches ein Luminanz-Signal
ist, welches durch Extrahieren der Luminanz-Komponente aus dem
Ausgabesignal von dem A/D 2 erhalten ist, und das zweite Pixelsignal 302, welches ein
Farbsignal ist, das ebenso aus dem Ausgabesignal von dem A/D 2 extrahiert ist; die
zwei Signale werden zu der Y-Verarbeitungsschaltung 32 bzw. der C-
Verarbeitungsschaltung 33 geliefert. Die Y-Verarbeitungsschaltung 32 erzeugt,
wenn sie das erste Pixelsignal 301 und das zweite Pixelsignal 302 empfängt von
der Y/C-Trennschaltung 31, ein Luminanz-Signal 303, das zu der CSYNC-
Zusatzschaltung 34 zu liefern ist. Andererseits erzeugt die
C-Verarbeitungsschaltung 33, wenn sie das erste Pixelsignal 301 und das zweite Pixelsignal 302
von der Y/C-Trennschaltung 31 empfängt, Farbdifferenz-Signale 304, die zu der
BF-Zusatzschaltung 35 zu liefern sind. Zusätzlich sind die Y/C-Trennschaltung,
die Y-Verarbeitungsschaltung 32 und die C-Verarbeitungsschaltung 33, die durch
die Steuersignale 18 gesteuert sind, die von dem TG 5 geliefert sind, mit dem
Sensortakt fs Phasen-abgeglichen. Daher sind auch das Luminanz-Signal 303
bzw. die Farbdifferenz-Signale 304 mit dem Sensortakt fs synchron. Die Sync-
Signale, die von der 550 6 geliefert sind, beinhalten drei Signale von CSYNC
305, CBLK 306 und BF 307. Die CSYNC-Zusatzschaltung 34 erzeugt, wenn sie
das Luminanz-Signal 303 von der Y-Verarbeitungsschaltung 32 und CSYNC 305
und CBLK 306 von dem 550 6 empfängt, das Luminanz-Signal 14, dem die
Sync-Signale 20 hinzugefügt sind. Andererseits erzeugt die BF-Zusatzschaltung
35, wenn es sie die Farbdifferenz-Signale 304 von der C-Verarbeitungsschaltung
33 und BF 305 und CBLK 306 von dem SSG 6 empfängt, die Farbdifferenz-
Signale 308, welchen die Sync-Signale hinzugefügt sind; die Farbdifferenz-
Signale werden zu der Modulationsschaltung 36 geliefert. Die
Modulationsschaltung 36 erzeugt, wenn sie das Farbdifferenz-Signal, dem die Sync-Signale
hinzugefügt sind, von der BF-Zusatzschaltung 35 empfängt und das Steuersignal 23
von dem SSG 6, das Farbsignal 15, dem die Sync-Signale hinzugefügt sind.
Danach wandelt der D/A 4 das Luminanz-Signal 14 und das Farbsignal 15, dem die
Sync-Signale hinzugefügt sind, in das analoge Luminanz-Signal 16 bzw. das
analoge Farbsignal 17 um.
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In Übereinstimmung mit der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform wird die
Signalverarbeitung durch den Sensortakt gesteuert und die Sync-Signale sind auch
auf der Basis des Sensortaktes erzeugt, so dass das digitale Luminanz-Signal mit
den Sync-Signalen synchronisiert wird; somit ist es möglich, zu verhindern, dass
der Jitter beim Synthetisieren der obigen zwei Signale erzeugt wird.
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Nun wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 7 eine Modifikation
dieser Ausführungsform erläutert. Die Grundanordnung des Videokamerasystems
gemäß dieser Modifikation ist im Wesentlichen dieselbe wie die in Fig. 1
gezeigte, jedoch unterscheidet sie sich von der letzteren dadurch, dass der SSG 6 durch
einen programmierbaren SSG 65 ersetzt ist und dass ein Mikrocomputer 7, um ihn
zu steuern, vorgesehen ist.
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Fig. 4 zeigt eine konkrete Anordnung des programmierbaren SSG 65 und des
Mikrocomputers 7. In Fig. 4 wird der SSG 65 gebildet aus einer n fsc-Einheit 62
und einer fs-Einheit 64; die fs-Einheit ist gebildet aus einem Zähler 631, einer
Zwischenspeicher-Schaltung 632, einer horizontalen Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung 634 und einer Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 635. Die n
fsc-Schaltung 62 und die Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 635 sind vollkommen
dieselben wie jene in dem SSG 6 in Fig. 2. Fig. 5 zeigt die Einzelheiten jedes
Blocks in der fs-Einheit 64. In Fig. 5 ist die Zwischenspeicher-Schaltung 632
gebildet aus Zwischenspeicher-Schaltungen 632a und 632b und die horizontale
Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 634 ist gebildet aus einer Komparator-
Schaltung 634a und einer Puls-Erzeugungsschaltung 634b. In Fig. 5 bezeichnet
ein Signal 22 Zeitgabedaten einschließlich einer Dateneinheit 22a und einer
Adresse 22b; Signale 63'9 und 640 bezeichnen Ausgabesignale von dem Komparator
634a; und ein Signal 638 bezeichnet ein horizontales Sync-Signal. Fig. 16 zeigt
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Prozesses eines Erzeugens des horizontalen
Sync-Signals 638. Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 wird nachfolgend der
Betrieb des SSG 65 und des Mikrocomputers 7 erläutert.
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In Fig. 4 sendet der Mikrocomputer 7 die Zeitgabedaten (gesetzt als a und b in
dem Mikrocomputer 7) zur Zwischenspeicher-Schaltung 632 zum Erzeugen der
Sync-Signale, die an die Spezifikation des Sensors 1 angepasst sind, wobei die
Dateneinheit 22a in der Zwischenspeicher-Schaltung 632 zwischengespeichert ist.
Die Zwischenspeicher-Schaltung (632a oder 632b), in welcher die Dateneinheit
22a zwischengespeichert sein sollte, wird in Übereinstimmung mit der Adresse
22b bestimmt. Nun wird angenommen, dass ein Wert a in der Zwischenspeicher-
Schaltung 632a gehalten wird, während ein Wert (a + b) in der Zwischenspeicher-
Schaltung 632b gehalten ist. Die Werte a und (a + b) sind zwei Punkte, welche
voneinander um eine Zeit b entfernt sind. Somit kann, falls die Werte von a und (a
+ b) in den jeweiligen Zwischenspeicher-Schaltungen gesetzt sind, das Syne-
Signal mit einer Synchronisierung b erzeugt werden. So, kann, falls die Werte a
und b als Eingabedaten für den Mikrocomputer 7 gesetzt sind, ein
programmierbarer SSG realisiert werden.
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Der Zähler 631 zählt, wenn er das Steuersignal 18 von dem TG 5 empfängt, den
Sensortakt fs (Zahl von Takten); der gezählte Wert 636 wird zu der Komparator-
Schaltung 634a in der horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 634
geliefert. Die Komparatorschaltung 634a führt aus, wenn sie Zeitgabedaten 637a und
637b von der Zwischenspeicher-Schaltung 632 und den gezählten Wert 636 von
dem Zähler 631 empfängt, falls der gezählte Wert 636 mit den Zeitgabedaten 637a
oder 637b übereinstimmt und gibt "1" oder "0" entsprechend dem
Nichtvorhandensein oder Vorhandensein der Übereinstimmung aus. Die Komparator-
Schaltung 634a erzeugt nämlich Signale 639 und 640 in dem Zeitdiagramm von
Fig. 6. Die Puls-Erzeugungsschaltung 634b erzeugt, wenn sie die Signale 639 und
640 empfängt, das Sync-Signal 638, wie in Fig. 6 gezeigt, welches wiederum zu
der Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 635 gesendet wird. Die Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung 635 erzeugt, wenn sie das vertikale Sync-Signal 625 von
der vertikalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 622 und das horizontale Syne-
Signal 638 von der horizontalen Sync-Signal-Erzeugungsschaltung 634 erhält,
Sync-Signale einschließlich von CSYNC, CBLK und BF, welche wiederum an
die digitale Signalverarbeitungs-Schaltung 3 gesendet werden. Die nachfolgende
Operation ist dieselbe wie in der Ausführungsform von Fig. 1.
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Obwohl bei der obigen modifizierten Ausführungsform die fs-Einheit 64 nur in
Verbindung mit der Anordnung von Fig. 5 erläutert worden ist, können eine
Mehrzahl von Zwischenspeicher-Schaltungen 632, die in Serie mit einer Mehrzahl
von Puls-Erzeugungsschaltungen 634 verbunden sind, auf eine Weise angeordnet
sein, so dass Signal-Eingabe/Ausgabe-Schalter SW1 und SW2 synchron mit
irgendwelchen Reihenverbindungen dieser Zwischenspeicher-Schaltungen und
Puls-erzeugenden Schaltungen verbunden sind, wodurch eine Mehrzahl von
horizontalen Sync-Signalen geliefert werden, die durch Reihenverbindungen der
Zwischenspeicher-Schaltungen 632 und der Puls-Erzeugungsschaltung 634 definiert
sind. Darüber hinaus kann die Zwischenspeicher-Schaltung 632 durch irgendeine
Komponente ersetzt werden, solang sie eine Status-Haltefunktion aufweist.
In Übereinstimmung mit der obigen modifizierten Ausführungsform, die in Fig. 4
bis 7 gezeigt ist, sind die programmierbare SSG und der Mikrocomputer, um ihn
zu steuern, vorgesehen, so dass die Zeitgabe des horizontalen Sync-Signals
variabel gemacht werden kann. Daher kann das Sync-Signal, das an den Sensor
angepasst ist, der zu benutzen ist, erzeugt werden, so dass die Videokamera mit einer
Mehrzahl von Arten von Sensoren zusammenwirken kann.
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Eine weitere modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
unten erläutert. Die grundlegende Anordnung des Videokamerasystems gemäß
dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen dieselbe wie jene in Fig. 1 mit
Ausnahme der Anordnung von Fig. 8. Der Betrieb jedes der entsprechenden Blöcke
ist ebenso derselbe wie der jeder der entsprechenden Blöcke in Fig. 1. Wie aus
Fig. 8 ersichtlich ist die Videokamera gemäß dieser Ausführungsform
gekennzeichnet durch das Vorsehen eines programmierbaren TG 9 und eines
Mikrocomputers 7, um ihn zu steuern. Der programmierbare TG 9, wenn er die
Zeitgabedaten 22 von dem Mikrocomputer 7 und die Sync-Signale von dem SSG 6
empfängt, ein notwendiges Zeitgabe-Steuersignal durch dieselbe Zwischenspeicher-
Schaltung und dieselbe Puls-Erzeugungsschaltung, wie jene, die in der fs-Einheit
64 in dem programmierbaren SSG 65 in Fig. 4 beinhaltet sind.
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In Übereinstimmung mit der Ausführungsform von Fig. 8 kann der Sensor-
Treiber-Puls und das Steuersignal für eine Signalverarbeitung in
Übereinstimmung mit der Art des Sensors und der Systemanordnung verändert werden.
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Eine noch weiter modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
unten erläutert. Fig. 9 zeigt die grundlegende Anordnung des
Videokamerasystems gemäß dieser Ausführungsform. Diese Videokamera ist zusammengesetzt
aus einem Sensor 1, einem A/D 2, einer Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 3,
einem DIA 4, einem TG 52, einem programmierbaren SSG 6, einer
Steuerschaltung 10 und einer Oszillationsschaltung 51.
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Der Betrieb des so angeordneten Videokamerasystems wird erläutert. Da die
jeweiligen Betriebsweisen des Sensors 1, des A/D 2, der Digitalsignal-
Verarbeitungsschaltung 3 und des DIA dieselben sind, wie jene der
entsprechenden Komponenten in der Ausführungsform von Fig. 1, werden unten nur die
Betriebsweisen der anderen Komponenten erläutert werden. Zunächst liefert die
Oszillationsschaltung 51 ein Referenzsignal 50 zu dem TG 52. Der TG 52 teilt
frequenzmäßig, wenn er das Referenzsignal 50 von der Oszillationsschaltung 51
empfängt, das Referenzsignal 50, um ein Steuersignal 191 wie etwa den
Sensortakt fs und ein Sensor-Treiber-Signal 181 zu erzeugen, um den Sensor 1 zu
treiben, welche wiederum zu dem programmierbaren 550 66 bzw. dem Sensor 1
gesendet werden. Der programmierbare SSG 6 weist dieselben Schaltungen auf
wie die fs-Einheit 64. So erzeugt, durch denselben Prozess wie in der fs-Einheit
64, der programmierbare 550 6, wenn er die Zeitgabedaten 22 zum Erzeugen der
Sync-Signale, welche an mehrere Sensoren angepasst sind, von außen und das
Steuersignal 191 wie z. B. den Sensortakt fs von dem TG 52 empfängt, die Sync-
Signale 20 synchron mit dem Sensortakt fs und den Steuersignalen 25, welche
wiederum zu der Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 3 bzw. der Steuerschaltung
10 gesendet werden. Die Steuerschaltung 10 liefert, wenn sie die Steuersignale
von dem programmierbaren SSG 66 empfängt, die Steuersignale, wie etwa einen
Takt, zu dem A/D 2 und liefert die Steuersignale wie etwa den Sensortakt fs zu
der Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 3. Danach erzeugt das
Videokamerasystem gemäß dieser Ausführungsform das analoge Luminanz-Signal und
Farbsignal, dem die Sync-Signale hinzugefügt sind, durch denselben Prozess wie in
dem Videokamerasystem gemäß der Ausführungsform von Fig. 1.
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In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist der programmierbare SSG
66 vorgesehen, der Sync-Signale bei unterschiedlichen Zeitgaben auf der Basis
von Daten (Informationen wie etwa a und b, die erforderlich sind, um Sync-
Signale zu erzeugen), die extern geliefert sind, so dass die Videokamera mit einer
Mehrzahl von Arten von Sensoren zusammenwirken kann.
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Eine weitere modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
erläutert. Die grundlegende Anordnung der Videokamera gemäß dieser
Ausführungsform ist jene von Fig. 9, die weiter mit einem Mikrocomputer 7 und einem
Eingabe-Terminal 71 versehen ist, für ein Datenneuschreiben. In Fig. 19 hält der
Mikrocomputer 7 zeitweise Daten 72, die durch den Terminal 71 eingegeben sind
und liefert die Daten 72 weiter zu dem programmierbaren SSG 66 als die
Zeitgabedaten 22, um die Zeitgabedaten, die in dem SSG 66 gehalten sind, neu zu
schreiben. Man beachte, dass die Daten 72 nicht auf die Zeitgabedaten 22
beschränkt sein sollten und dass der Mikrocomputer 7 nicht nur die obige
Betriebsweise ausführen kann sondern steuert auch die anderen Schaltungen, die
erforderlich sind, um die Daten 72 zu verwenden.
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Als eine weitere modifizierte Ausführungsform kann, wie in Fig. 12 gezeigt, die
Anordnung von Fig. 9 mit einem ROM 73 versehen sein. In diesem Fall können
die Daten, wobei die Daten 72 in dem ROM 73 gespeichert sind, von dem ROM
73 zum Mikrocomputer 7 geliefert werden. In Übereinstimmung mit dieser
Ausführungsform, in welcher der Mikrocomputer 7 und der ROM 73 zum Speichern
der Daten, die dem Mikrocomputer 7 zuzuführen sind, kann der programmierbare
SSG 66 die Sync-Signale erzeugen, die an den verwendeten Sensor angepasst
sind, unter Verwendung der Zeitgabedaten, die von dem Mikrocomputer geliefert
werden, so dass das Videokamerasystem gemäß dieser Ausführungsform mit einer
Mehrzahl von Sensoren zusammenwirken kann. Die Videokamera kann bei ihrem
Start automatisch eingerichtet werden.
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Als eine weitere modifizierte Ausführungsform kann die Anordnung von Fig. 12
in diejenige modifiziert werden, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist. In diesem Fall
werden die Zeitgabedaten 22 mit denselben Daten, wie die Daten 72, die in einem
ROM 73 gespeichert sind, welche einen Teil der Daten darstellen, die in dem
ROM 73 gespeichert sind, direkt zu dem programmierbaren SSG 66 geliefert.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird eine weitere modifizierte Ausführungsform
erläutert werden. Die grundlegende Anordnung der Videokamera gemäß dieser
Ausführungsform ist im Wesentlichen dieselbe wie jene von Fig. 9, mit
Ausnahme des Vorsehens der Anordnung von Fig. 14. In Fig. 14 speichert ein
Mikrocomputer 70 mehrere Arten von Zeitgabedaten, entsprechend individuellen
Systemen und ein programmierbarer ROM 74 speichert die Codes, die für die
jeweiligen Systeme und Steuerdaten vorgesehen sind. System-Auswahldaten 78 werden
zu dem Mikrocomputer 70 durch ein Eingabe-Terminal 76 geliefert. Der
Mikrocomputer 70 liest, wenn er System-Auswahldaten 78 empfängt von dem
programmierbaren ROM 74, Systemdaten 77, einschließlich des Codes, der durch die
Auswahldaten 78 bestimmt ist und der Kontrolldaten, und liefert die
Zeitgabedaten 22, die durch den obigen Code mehrerer Arten von Zeitgabedaten, die in dem
Mikrocomputer 70 gespeichert sind, bestimmt sind, zu dem programmierbaren
SSG 66. Die Steuerdaten 25 werden dann zu der Steuerschaltung 10 geliefert. Die
weiteren Betriebsweisen sind dieselben wie jene des Videokamerasystems in der
Ausführungsform von Fig. 9.
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In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform müssen die System-
Auswahldaten nur von dem Eingabe-Terminal 76 geliefert werden, um das
Videokamerasystem in einen normalen betreibbaren Zustand zu versetzen, wobei die
Arbeitseffizienz in dem Produktionsprozess verbessert wird.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 10A/B und 11 wird eine Erläuterung einer weiteren
modifizierten Ausführungsform gegeben. Die grundlegende Anordnung ist im
Wesentlichen dieselbe wie die Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die
Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung 3 ist im Wesentlichen auch dieselbe wie die
in Fig. 3 mit Ausnahme, dass die Anordnung der Luminanz-Signal-
Verarbeitungseinheit 37 durch eine gestrichelte Linie umfasst ist. Fig. 10A zeigt
eine Schaltung zum Liefern des Luminanz-Signals und von Sync-Signalen zu der
D/A-Wandler-Einheit 4. Die Luminanz-Signal-Verarbeitungsschaltung ist
zusammengesetzt aus einem Signalschalter 371 und einem Taktschalter 372. Fig. 11
zeigt die Wellenform des Luminanz-Signals, dem Sync-Signale hinzugefügt sind.
Da die grundlegende Betriebsweise der Videokamera gemäß dieser
Ausführungsform im Wesentlichen dieselbe ist wie die, welche in Fig. 1 gezeigt ist, mit
Ausnahme des Betriebs der D/A-Umwandlung, wird nur die Betriebsweise der
Luminanz-Signal-Verarbeitungseinheit 37 erläutert.
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Während des A-B-Intervalls in Fig. 11 verbindet der Signalschalter 371 einen
Terminal 375 mit einem Terminal 374, um die Syne-Signale 20 zu der D/A-
Wandler-Einheit 4 zu liefern und der Takt-Schalter 372 verbindet einen Terminal
377 mit dem n·fse-Takt zu dem Takt-Terminal 24 der D/A-Wandler-Einheit 4.
Dann wandelt, in Antwort auf den n fsc-Takt die D/A-Wandler-Einheit 4 die
Sync-Signale in analoge Signale um, die auszugeben sind, wie in Fig. 10A. Zu der
Zeit B in Fig. 11 wird der Signalschalter 371 in einen Terminal 373 geschaltet, um
das Luminanz-Signal 303 zum Terminal 14 einer D/A-Wandler-Einheit 4 zu
liefern und der Takt-Sclhalter 372 wird in einem Terminal 376 geschaltet, um den
Sensor-Takt fs zu liefern, der online 18 ist und einen der Steuersignale zu dem
Takt-Terminal 24 der D/A-Wandler-Einheit 4 darstellt. Dann wandelt die D/A-
Wandler-Einheit 4 in Antwort auf den Sensor-Takt fs das Luminanz-Signal 303 in
ein analoges Luminanz-Signal um, das auszugeben ist. Eine derartige Operation
wird weitergeführt während der Periode B - A' bis zu einer Zeit A'. Zur Zeit A'
werden der Signalschalter 371 bzw. der Takt-Schalter 372 in entgegengesetzte
Terminals geschaltet, so dass dieselbe Operation, wie während der obigen Periode
A - B durchgeführt wird. Danach werden die obigen Operationen wiederholt.
Man beachte, dass in Fig. 11 das Niveau des Luminanz-Signals während aller
Perioden C, D, C' und D' festgelegt sind, in welchen die Schaltzeitgaben A, B, A'
und B' sich befinden. Um die Schaltoperation in der obigen
Signalverarbeitungseinheit 37 zu implementieren, wird das horizontale Austastsignal HBLK, wie in
Fig. 10B gezeigt, das in den Sync-Signalen 20 beinhaltet ist, zu dem
Signalschalter 371 und dem Signalschalter 372 als ein Schaltsignal geliefert. Somit sind, wie
aus Fig. 10 B ersichtlich ist, an der fallenden Flanke des HBLK die Terminals 375
und 378 mit den Terminals 374 bzw. 377 verbunden, wobei an der ansteigenden
Flanke von HBLK Terminals 375 und 378 mit den Terminals 373 bzw. 376
verbunden sind.
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In Übereinstimmung mit der Ausführungsform von Fig. 10A und 10B werden die
Luminanz-Signale und die Sync-Signale D/A-gewandelt zu den Zeitpunkten an
beiden Enden der horizontalen Austastperiode, wo das Niveau des Luminanz-
Signals festgelegt ist. Daher wird selbst, wenn das Luminanz-Signal nicht in
Synchronisierung mit den Sync-Signalen ist, Jitter, der die resultierende Ausgabe
nachhaltig beeinflusst, nicht erzeugt.
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In Übereinstimmung mit den in Verbindung mit Fig. 11 bis 14 erläuterten
Ausführungsformen ist die Sync-Signal-Erzeugungsschaltung aus einer Einheit zum
Erzeugen eines horizontalen Sync-Signals und eines vertikalen Sync-Signals in
Antwort auf den Takt bei einer Frequenz (abhängig von dem Farb-TV) n mal
größer als die Frequenz fsc des Farb-Hilfsträgers, und einer Einheit zum Erzeugen
von Sync-Signalen, die einem Luminanz-Signal und Farbdifferenzsignal
hinzuzufügen sind, zusammengesetzt und das Luminanz-Signal, dem noch nicht die Sync-
Signale hinzugefügt sind, wird auf der Basis des horizontalen Abtast-Taktes des
verwendeten Sensors erzeugt. In einer derartigen Konstruktion wird das
Luminanz Signal mit den Sync-Signalen synchronisiert, so dass der Jitter, welcher ein
Begleitumstand der Digitalisierung bei der Signalverarbeitung ist, entfernt werden
kann, um eine hohe Bildqualität zu erreichen.
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Darüber hinaus kann, durch Vorsehen einer programmierbaren Sync-Signal-
Erzeugungsschaltung, einer Sensor-Treibe-Zeitgabe-Erzeugungsschaltung und
eines Mikrocomputers oder dergleichen zum Steuern dieser Schaltungen, die
Videokamera mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Arten von Sensoren ausgestattet
sein, wobei eine Flexibilität und niedrige Kosten der Vorrichtungen erreicht
werden.
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Darüber hinaus wird eine Schaltung zum Austauschen der D/A-Wandlung des
Luminanzsignals und der Sync-Signale bei den Zeitgaben beider Enden der
horizontalen Austastperiode, wenn das Niveau des Luminanz-Signals festgelegt ist,
vorgesehen, so dass ein Jitter-loses Bild erhalten werden kann.
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Alle bisher erläuterten Ausführungsformen können effektiv in irgendeinem
allgemeinen Farb-TV-System einschließlich von PAL, SECAM, NTSC, etc.
implementiert werden.